JP2624880B2 - Control device and control method - Google Patents

Control device and control method

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JP2624880B2
JP2624880B2 JP2205039A JP20503990A JP2624880B2 JP 2624880 B2 JP2624880 B2 JP 2624880B2 JP 2205039 A JP2205039 A JP 2205039A JP 20503990 A JP20503990 A JP 20503990A JP 2624880 B2 JP2624880 B2 JP 2624880B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、複数のアクチュエータにより動作する制御
対象を制御する制御システムにおいて、前記制御対象と
複数のアクチユエータの動作を総合判断して、個々のア
クチユエータの最適制御量を決定する制御装置及び制御
方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a control system for controlling a control target operated by a plurality of actuators, by comprehensively determining the operation of the control target and a plurality of actuators, and The present invention relates to a control device and a control method for determining an optimal control amount of an actuator.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の制御装置は、制御対象の動作状態を表す複数の
出力信号を用い、制御を行っているが個別の出力を見て
制御する方式では、制御が局所的になってしまい例えば
タンデム圧延機のような圧延システムではシステム全体
の最適性を考慮できないという欠点があった。
The conventional control device uses a plurality of output signals indicating the operation state of the control target, and performs control.However, in a method in which control is performed by looking at individual outputs, control becomes local, for example, in a tandem rolling mill. Such a rolling system has a drawback that the optimality of the entire system cannot be considered.

そこで、最近は、複数の信号を用い、全体の最適性を
求める傾向がある。例えば、制御対象として複雑で、単
一な制御装置では制御できない圧延機システムを用い従
来の制御装置及び方法の動作を説明する。
Therefore, recently, there is a tendency to use a plurality of signals to obtain the overall optimality. For example, the operation of a conventional control device and a conventional method will be described using a rolling mill system that is complicated to be controlled and cannot be controlled by a single control device.

圧延機は対向するロール間隔と、圧延材にかかる張力
を制御することにより所望の板厚の鋼材を得るシステム
である。ところが、圧延時に発生する損失熱による熱変
形や機械的変形等に起因するロール変形により、平坦な
鋼材が得られず、このため、平坦な特性を得るために形
状制御が開発されてきた。
2. Description of the Related Art A rolling mill is a system for obtaining a steel material having a desired thickness by controlling the interval between opposed rolls and the tension applied to a rolled material. However, a flat steel material cannot be obtained due to thermal deformation due to heat loss generated during rolling, mechanical deformation, or the like, and therefore, shape control has been developed to obtain flat characteristics.

ところが、圧延の物理的特性が個々の要因により大巾
に変化するため、特定の動作点近傍における制御モデル
を作つて制御しても、多くの場合にそのモデルは実際の
圧延機の動作と食い違つてしまう。このため、モデルが
正確であれば良好な結果をもたらすフイードバツク制御
もその能力を充分に発揮できず、勘と経験で操作する熟
練オペレータを超えることができないという問題点があ
つた。
However, since the physical characteristics of rolling vary greatly depending on individual factors, even if a control model is created near a specific operating point and controlled, in many cases, the model will not work with the actual operation of the rolling mill. Will be different. For this reason, there is a problem that the feedback control which gives a good result if the model is accurate cannot sufficiently exhibit its ability and cannot exceed the skilled operator who operates with intuition and experience.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

上記従来技術は熟練オペレータのノウハウを生かす点
に配慮がされておらず、制御性能に問題があつた。
The prior art described above does not take into account the use of the expertise of a skilled operator, and has a problem in control performance.

本発明の目的は、熟練オペレータのノウハウを取り入
れた拡張性に富んだ制御装置及び制御方法を提供するこ
とにある。
An object of the present invention is to provide a scalable control device and control method incorporating the know-how of a skilled operator.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

上記目的は、被圧延材を複数の圧延機により圧延する
圧延システムの少なくとも各圧延機に備えられた検出器
からアクチュエータの状態量として検出される圧延機の
ロールを駆動する電動機の速度と被圧延材の板厚を制御
する圧下装置の荷重及び各圧延機の出側に備えられた検
出器から被圧延材の状態量として検出される被圧延材の
温度と張力のうち少なくとも1つの状態量に基づいて前
記複数の圧延機の各々が有する圧下装置の圧下量及び電
動機の速度を制御する制御装置において、前記検出され
る電動機の速度及び圧下装置の荷重及び被圧延材の温度
及び被圧延材の張力のうち少なくとも1つの状態量を前
記各圧延機に備えた検出器又は前記各圧延機の出側に備
えた検出器から入力する入力部と、該入力部から入力さ
れる状態量について生成した複数のパターンを予め記憶
し、該入力される状態量を前記被圧延材の進行方向に沿
って組み合わせて生成したパターンと該予め記憶された
パターンとの類似度を該予め記憶された複数のパターン
のそれぞれについて求め、該記憶された複数のパターン
に対する類似度それぞれ出力する出力部とを備えたパタ
ーン認識手段と、前記パターン認識手段に記憶されてい
る複数のパターンのそれぞれについて確信度と速度パタ
ーンとの関係及び確信度と圧下指令パターンとの関係を
定義したメンバーシップ関数を記憶し、前記パターン認
識手段が出力する類似度を入力すると共に、該類似度を
確信度として前記記憶されたメンバーシップ関数から速
度パターン及び圧下指令パターンを推論し、該推論され
た速度パターン及び圧下指令パターンに基づいて前記各
圧延機の電動機の速度及び圧下装置の圧下量を決定する
指令発生機構とを備えることにより達成することができ
る。
The above object is achieved by detecting the speed of an electric motor driving a roll of a rolling mill, which is detected as a state quantity of an actuator from at least a detector provided in each rolling mill of a rolling system for rolling a material to be rolled by a plurality of rolling mills, and At least one of the temperature and tension of the material to be rolled, which is detected as a state quantity of the material to be rolled from the load of the rolling-down device for controlling the sheet thickness of the material and the state quantity of the material to be rolled from the detector provided on the outlet side of each rolling mill In the control device that controls the amount of reduction of the reduction device and the speed of the electric motor that each of the plurality of rolling mills has based on, the detected speed of the electric motor, the load of the reduction device, the temperature of the material to be rolled, and the temperature of the material to be rolled. An input unit for inputting at least one state quantity of the tension from a detector provided on each of the rolling mills or a detector provided on the output side of each rolling mill, and a state quantity input from the input unit. The stored plurality of patterns are stored in advance, and the degree of similarity between the pattern generated by combining the input state quantities along the traveling direction of the material to be rolled and the previously stored pattern is stored in the previously stored plurality of patterns. And a pattern recognition unit having an output unit that obtains each of the patterns and outputs a similarity to each of the plurality of stored patterns, and a certainty factor and a speed for each of the plurality of patterns stored in the pattern recognition unit. A membership function that defines a relationship between the pattern and a certainty factor and a reduction command pattern is stored, and the similarity output by the pattern recognition means is input, and the stored member is used as the certainty factor for the similarity. A speed pattern and a rolling command pattern are inferred from the ship function, and the inferred speed pattern and the rolling command pattern are deduced. It can be achieved by providing a command generation mechanism to determine the reduction rate of the motor speed and pressure device of each rolling mill on the basis of.

また上記目的は被圧延材を複数の圧延機により圧延す
る圧延システムの少なくとも各圧延機に備えられた検出
器からアクチュエータの状態量として検出される圧延機
のロールを駆動する電動機の速度と被圧延材の板厚を制
御する圧下装置の荷重及び各圧延機の出側に備えられた
検出器から被圧延材の状態量として検出される被圧延材
の温度と張力のうち少なくとも1つの状態量に基づいて
前記複数の圧延機の各々が有する圧下装置の圧下量及び
電動機の速度を制御する制御装置において、前記電動機
の速度及び圧下装置の荷重及び被圧延材の温度及び被圧
延材の張力のうち少なくとも1つの状態量を前記各圧延
機に備えた検出器又は前記各圧延機の出側に備えた検出
器から入力し、予め記憶した該入力される状態量につい
て生成した複数のパターンと、該入力される状態量を前
記被圧延材の進行方向に沿って生成したパターンとの類
似度を求め、前記記憶されている複数のパターンのそれ
ぞれについて確信度と速度パターンとの関係及び確信度
と圧下指令パターンとの関係を定義したメンバーシップ
関数を予め記憶し、前記求められた類似度を入力すると
共に、該類似度を確信度として前記記憶されたメンバー
シップ関数から速度パターン及び圧下指令パターンを推
論し、該推論された速度パターン及び圧下指令パターン
に基づいて前記各圧延機の電動機の速度及び圧下装置の
圧下量を決定することにより達成することができる。
The above object is also achieved by a speed of an electric motor driving a roll of a rolling mill, which is detected as a state quantity of an actuator from a detector provided in at least each rolling mill of a rolling system for rolling a material to be rolled by a plurality of rolling mills, and At least one of the temperature and tension of the material to be rolled, which is detected as a state quantity of the material to be rolled from the load of the rolling-down device for controlling the sheet thickness of the material and a state quantity of the material to be rolled from a detector provided on the outlet side of each rolling mill. In the control device that controls the amount of reduction of the reduction device and the speed of the electric motor that each of the plurality of rolling mills has, based on the speed of the electric motor, the load of the reduction device, the temperature of the material to be rolled, and the tension of the material to be rolled. At least one state quantity is input from a detector provided in each of the rolling mills or a detector provided on the output side of each rolling mill, and a plurality of parameters generated for the input state quantity stored in advance are stored. And the degree of similarity between the input state quantity and the pattern generated along the traveling direction of the material to be rolled, and the relationship between the certainty factor and the speed pattern for each of the plurality of stored patterns. And a membership function that defines the relationship between the certainty factor and the rolling down command pattern is stored in advance, and the obtained similarity is input, and the similarity is used as the certainty factor to determine the speed pattern and the speed from the stored membership function. This can be achieved by inferring the reduction command pattern and determining the speed of the electric motor of each rolling mill and the reduction amount of the reduction device based on the inferred speed pattern and the reduction command pattern.

また上記目的は搬送装置により搬送される鋼板を複数
のバーナーで加熱する加熱炉であって、該鋼板が搬送さ
れる搬送速度及び前記炉内の温度を状態量として検出す
る複数の検出器から検出される検出信号に基づいて該バ
ーナーへ供給する燃料を制御する制御装置において、前
記複数の検出器により検出された状態量を入力する入力
部と、前記複数の検出器で検出できる前記炉内の温度又
は前記鋼板の搬送速度の少なくとも一方の状態量を前記
鋼板の進行方向に沿って組み合わせて生成した複数のパ
ターンを予め記憶し、該入力部から入力された状態量と
前記予め記憶したパターンとの類似度を該記憶した複数
のパターンのそれぞれについて求め、該複数のパターン
に対する類似度を出力する出力部とを備えたパターン認
識部と、前記パターン認識手段に記憶されている複数の
パターンのそれぞれについて確信度と前記バーナーの燃
焼パターンとの関係を定義したメンバーシップ関数を記
憶し、前記パターン認識手段が出力する類似度を入力す
ると共に、該類似度を確信度として前記記憶されたメン
バーシップ関数から前記バーナーの燃焼パターンを推論
すると共に該決定された燃焼パターンに基づいて前記各
バーナーへ供給する燃料を決定する指令発生機構とを備
えることにより達成することができる。
Further, the above object is a heating furnace for heating a steel sheet conveyed by a conveying device by a plurality of burners, and detects from a plurality of detectors that detect a conveying speed at which the steel sheet is conveyed and a temperature in the furnace as a state quantity. A control unit for controlling fuel supplied to the burner based on the detected signal, an input unit for inputting a state quantity detected by the plurality of detectors, and an inside of the furnace that can be detected by the plurality of detectors. A plurality of patterns generated by combining at least one state quantity of the temperature or the conveying speed of the steel sheet along the traveling direction of the steel sheet is stored in advance, and the state quantity input from the input unit and the previously stored pattern are stored. A pattern recognition unit comprising: an output unit that obtains a similarity of each of the plurality of stored patterns and outputs a similarity to the plurality of patterns; For each of the plurality of patterns stored in the recognition means, a membership function defining the relationship between the degree of certainty and the combustion pattern of the burner is stored, and the similarity output from the pattern recognition means is input, and the similarity is output. And a command generation mechanism for inferring the combustion pattern of the burner from the stored membership function as a degree of certainty and determining fuel to be supplied to each burner based on the determined combustion pattern. can do.

〔作用〕[Action]

複数の制御対象から得られる複数の状態量を組み合わ
せてパターンとすることにより、複数の制御対象全体を
とらえて、このパターンに含まれる特徴的なパターンの
類似度を求め、各特徴的なパターンの類似度を確信度と
して、確信度と制御対象に対する操作量を予め定義した
関係から制御対象の操作量を決定する。これによって、
システム全体を最適化する操作量を決定することができ
ると共に、熟練オペレータのノウハウをそのまま知識と
して利用できるので最適な制御を行うことができる。
By combining a plurality of state quantities obtained from a plurality of control objects into a pattern, the entirety of the plurality of control objects is captured, the similarity of characteristic patterns included in the pattern is obtained, and the similarity of each characteristic pattern is determined. Using the similarity as the certainty factor, the operation amount of the control target is determined from a relationship in which the certainty factor and the operation amount for the control target are defined in advance. by this,
The amount of operation for optimizing the entire system can be determined, and the know-how of a skilled operator can be used as it is as knowledge, so that optimal control can be performed.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の制御システム一実施例を第1図に示
す。
FIG. 1 shows an embodiment of a control system according to the present invention.

制御対象1は複数のアクチユエータを含み、前記アク
チユエータはアクチユエータごとに制御実行指令を生成
するアクチユエータ制御装置G6により制御される。前記
制御対象1及び複数のアクチユエータの動作はそれぞれ
に配置された種々の検出器から構成される検出装置G14
で検出される。この検出装置G14の複数の検出器出力信
号は最適性判定装置G13へ入力される。最適性判定装置G
13では入力された前記複数の検出器出力信号をパターン
として認識する入力部と前記入力されたパターンを記憶
する記憶機能と、前記入力されパターンを先に記憶され
ている複数のパターンとを照合し先に記憶されたパター
ンとの類似度を出力する処理部と、前記類似度からそれ
ぞれのアクチユエータの操作量を決定し、アクチユエー
タ制御装置G6へ指令信号を発生する指令発生機構12で構
成されている。なお、前記最適性判定装置G13のパター
ン記憶機能へパターンを記憶させるに当つて予めオペレ
ータが入力に対して最適出力を設定し前記最適性判定機
構を動作させ、最良の操作量が出力されることを認識す
る機能と、制御対象1が変更されたり、アクチユエータ
が変更された場合に前記パターン記憶内容を予め変更す
るための表示装置G16が付加できる構成となつている。
The control target 1 includes a plurality of actuators, and the actuators are controlled by an actuator control device G6 that generates a control execution command for each actuator. The operation of the control target 1 and the plurality of actuators is performed by a detecting device G14 including various detectors disposed respectively.
Is detected by The plurality of detector output signals of the detecting device G14 are input to the optimality determining device G13. Optimal judgment device G
In 13, an input unit for recognizing the input detector output signals as a pattern, a storage function for storing the input pattern, and comparing the input pattern with a plurality of patterns previously stored are compared. It is composed of a processing unit that outputs a similarity to the previously stored pattern, and a command generation mechanism 12 that determines the operation amount of each actuator from the similarity and generates a command signal to the actuator control device G6. . In storing a pattern in the pattern storage function of the optimality determining device G13, an operator sets in advance an optimal output with respect to an input, activates the optimality determining mechanism, and outputs the best operation amount. And a display device G16 for changing the pattern storage content in advance when the control target 1 is changed or the actuator is changed.

これに対して従来システムは最適性判定装置G13がな
く、一般には検出装置G14からアクチユエータ制御装置G
6へ送信され、個々のアクチユエータごとに最適化制御
するシステムとなつていた。このため、システム全体と
しての最適性が図れなかつたが、本発明のようにシステ
ム全体の最適性を判定する最適性判定装置G13を付加す
ることにより、システム全体の最適性を判定できる他、
アクチユエータの1つが故障してもこの判定装置によ
り、前記故障したアクチユエータの働きを他のアクチユ
エータでカバーしたり、又、アクチユエータの変化や、
制御対象の変化にも柔軟に対応できるという効果を有す
る。
On the other hand, the conventional system does not have the optimality judging device G13, and generally, the detecting device G14 is used for the actuator controller G
6 and the system was optimized and controlled for each actuator. Therefore, the optimality of the entire system has not been achieved, but by adding the optimality determination device G13 for determining the optimality of the entire system as in the present invention, the optimality of the entire system can be determined.
Even if one of the actuators fails, by this determination device, the action of the failed actuator can be covered by another actuator, or a change of the actuator,
This has the effect that it can flexibly respond to changes in the control target.

次に、本発明の制御システムを圧延機制御に適用した
例を用いて詳細に説明する。
Next, a detailed description will be given using an example in which the control system of the present invention is applied to rolling mill control.

以下、本発明を圧延機制御システムに適用した実施例
を第2図により説明する。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a rolling mill control system will be described with reference to FIG.

制御対象の圧延機1は対向する1組のワークロール2
の間にはさまれた圧延材3をワークロール2の間に働く
圧延力と圧延材3に働く張力により、いわゆるつぶし
て、引つ張る力により圧延材を薄くし、所望の板厚を得
るものであり、ワークロール2を挟んで中間ロール4,中
間ロール4を挟んでバツクアツプロール5が配置されて
いる。前記バツクアツプロール5には、油圧力等の力を
利用した圧下制御機能6により圧延力が加えられ、その
圧延力はバツクアツプロール5と中間ロール4の接触面
を介し、中間ロール4に伝達され、該中間ロール4に伝
達された圧延力は、中間ロール4とワークロール2、及
びワークロール2と圧延材3の接触面を介し、圧延材3
へ伝達され、該圧延力により圧延材3は塑性変形を生
じ、所望の板厚となる。
The rolling mill 1 to be controlled has a pair of work rolls 2 facing each other.
The rolled material 3 sandwiched between the work rolls 2 is so-called crushed by the rolling force acting between the work rolls 2 and the tension applied to the rolled material 3, and the rolled material is thinned by the pulling force to obtain a desired plate thickness. An intermediate roll 4 is interposed between the work rolls 2 and a back-up roll 5 is interposed between the intermediate rolls 4. A rolling force is applied to the back-up roll 5 by a rolling control function 6 using a force such as an oil pressure, and the rolling force is transmitted to the intermediate roll 4 via a contact surface between the back-up roll 5 and the intermediate roll 4. Then, the rolling force transmitted to the intermediate roll 4 passes through the contact surface between the intermediate roll 4 and the work roll 2 and between the work roll 2 and the rolled material 3, and
The rolled material 3 is plastically deformed by the rolling force to have a desired thickness.

ところで、ワークロール2,中間ロール4,バックアップ
ロール5の各ロールのロール巾は圧延材3の板巾より広
く、かつ圧延力が加えられているため、ロールが変形す
る。例えばワークロール2において圧延材の板巾から外
れた部分は該圧延力により曲がつてしまう。
By the way, the roll width of each of the work roll 2, the intermediate roll 4, and the backup roll 5 is wider than the plate width of the rolled material 3 and the roll is deformed because the rolling force is applied. For example, a portion of the work roll 2 outside the width of the rolled material is bent by the rolling force.

その結果、圧延材3の端部がつぶされ凸形の断面形状
になる。それを防止するためにワークロール2の軸に対
し、その間隔が広がる方向にワークロールベンダ7によ
りワークロールベンデイング力FWを加え、圧延材3の端
部がつぶされるのを防止する。同様に中間ロール4の軸
には中間ロールベンダ8により中間ロールベンデイング
FIを加える。
As a result, the end of the rolled material 3 is crushed to have a convex cross-sectional shape. In order to prevent this, a work roll bending force FW is applied by a work roll bender 7 to the axis of the work roll 2 in a direction in which the interval is widened to prevent the end of the rolled material 3 from being crushed. Similarly, the intermediate roll bending is performed by the intermediate roll bender 8 on the shaft of the intermediate roll 4.
Add F I.

更に、中間ロールシフト9は、中間ロール4を板巾方
向に移動する。この移動により、ワークロール2,中間ロ
ール4,バックアップロール5及び圧延材3に加わる力を
非対称にすることにより、圧延材の板厚の形状を制御す
る。
Further, the intermediate roll shift 9 moves the intermediate roll 4 in the sheet width direction. By this movement, the force applied to the work roll 2, the intermediate roll 4, the backup roll 5, and the rolled material 3 is made asymmetric, thereby controlling the shape of the thickness of the rolled material.

一方、圧延を行なうために圧延機に加えられるエネル
ギーは、圧延材3の塑性変形に費される他に、音,振
動,熱となる。この熱に変化したエネルギーは圧延材3
を介して放散されるとともに、ワークロール2の温度を
上昇させる。この温度上昇に起因し、ワークロールは膨
張し、ロール径が変化するが、そのロール径は一般に不
均一に変形する。そこで、ロール径を均一に制御するた
め、板巾方向に配置された複数個のノズル(図示はして
いない)、及びノズルを介し冷却液をワークロール2に
加えるクーラント制御機構10が設置される。
On the other hand, the energy applied to the rolling mill to perform the rolling is not only spent for the plastic deformation of the rolled material 3 but also as sound, vibration and heat. The energy converted into heat is the rolled material 3
And the temperature of the work roll 2 is increased. Due to this temperature rise, the work roll expands and the roll diameter changes, but the roll diameter generally deforms unevenly. In order to uniformly control the roll diameter, a plurality of nozzles (not shown) arranged in the width direction of the plate and a coolant control mechanism 10 for applying a cooling liquid to the work roll 2 through the nozzles are provided. .

前記ワークロール2の軸には、圧延材3を移動するた
めの電動機等から構成される速度制御機構11が接続され
ている。
The shaft of the work roll 2 is connected to a speed control mechanism 11 including an electric motor or the like for moving the rolled material 3.

圧延機に対する制御方法は前記圧下制御機構6,ワーク
ロールベンダ7,中間ロールベンダ8,中間ロールシフト9,
クーラント制御機構10,速度制御機構11等のアクチユエ
ータに対する動作指令を発生させる指令発生機構12,前
記指令発生機構12に対し、圧延材3の形状が予め記憶さ
れた複数のパターンのうちどの種類のパターンに属する
かを判断し、該パターンの確信度を出力するパターン認
識機構13,該パターン認識機構13に対し、圧延材3の板
厚形状を検出し、出力する形状検出機構14、前記形状検
出機構14と、指令発生機構12の出力を記憶する記憶機構
15、及び、記憶機構15の情報を用い、パターン認識機構
13のパラメータを学習により変化させる学習機構16から
構成される。
The control method for the rolling mill is the rolling control mechanism 6, work roll bender 7, intermediate roll bender 8, intermediate roll shift 9,
A command generation mechanism 12 for generating an operation command for an actuator such as a coolant control mechanism 10, a speed control mechanism 11, etc., and for the command generation mechanism 12, any one of a plurality of patterns in which the shape of the rolled material 3 is stored in advance. A pattern recognition mechanism 13 for determining whether the pattern belongs to a pattern, and outputting a certainty factor of the pattern; a shape detection mechanism 14 for detecting and outputting the thickness of the rolled material 3 for the pattern recognition mechanism 13; 14 and a storage mechanism for storing the output of the command generation mechanism 12
15 and a pattern recognition mechanism using the information of the storage mechanism 15
It comprises a learning mechanism 16 for changing 13 parameters by learning.

第3図に上記パターン認識機構13の詳細図を示す。形
状検出機構14及び記憶機構15の出力は、前記パターン認
識機構13の入力セル17,18に入力され、該入力セル17で
は入力された信号が関数値で変換され中間層19へ出力さ
れ、中間層19へ入力された該入力セルの出力は中間層19
のセル20,21へ入力される。入力セル17の出力でセル20
に入力された信号は重み関数23でW1 11倍され加算器24に
入力されるとともに、入力セル18の出力は重み関数26を
介し、加算器24に入力され、加算器24は上記重み関数2
3,26の出力を加算し、関数器25へ入力され、関数器25で
線形又は非線形の関数演算を行い、次段の中間層27に出
力される。なおセル20は上記重み関数23,26,加算器24及
び関数器25から構成される。
FIG. 3 shows a detailed view of the pattern recognition mechanism 13. Outputs of the shape detection mechanism 14 and the storage mechanism 15 are input to input cells 17, 18 of the pattern recognition mechanism 13, where the input signal is converted into a function value and output to the intermediate layer 19, The output of the input cell input to the layer 19 is the intermediate layer 19
Are input to cells 20 and 21 of FIG. Cell 20 at output of input cell 17
Input signal is input to the W 1 11 times by the adder 24 with a weighting function 23, the output of the input cell 18 through a weighting function 26, is input to the adder 24, the adder 24 the weighting function Two
The outputs of 3 and 26 are added, input to the function unit 25, perform a linear or non-linear function operation in the function unit 25, and output to the intermediate layer 27 in the next stage. The cell 20 includes the weight functions 23 and 26, the adder 24, and the function unit 25.

同様に、セル21へは入力セル17,18の出力が入力さ
れ、入力層17の出力は重み関数28でW1 21倍化され加算器
89,関数器90を介して次段の中間層27へ出力される。
Similarly, the cell 21 the output of the input cells 17 and 18 are input, the output of the input layer 17 is W 1 21 doubling in weight function 28 adders
89, output to the next intermediate layer 27 via the function unit 90.

中間層27は、中間層19と同一の構造であり、入力セル
17,18の出力の代りに中間層19の出力が用いられるもの
である。
The intermediate layer 27 has the same structure as the intermediate layer 19, and the input cell
The output of the intermediate layer 19 is used in place of the outputs of 17,18.

ここで、重み関数23,26,28の重みをWk ijで表わすと、
Wk ijはk番目の中間層のi番目のセルに於て、k−1番
目の中間層(但し、k=1の時は入力セル)のi番目の
出力に掛ける重みを示す。
Here, when the weights of the weight functions 23, 26, and 28 are represented by W k ij ,
W k ij indicates the weight applied to the i-th output of the (k-1) -th intermediate layer (when k = 1, the input cell) in the i-th cell of the k-th intermediate layer.

以上のようにパターン認識機構13に入力された信号
は、入力セル17,18,複数段の中間層19,27,29を介し、中
間層のセルから重み関数と加算器を取り除いた形式の出
力層30を介し、出力される。なお、入力層31は入力セル
17,18を全て纏めたものを表わす。
As described above, the signal input to the pattern recognition mechanism 13 passes through the input cells 17, 18 and the intermediate layers 19, 27, 29 of a plurality of stages, and is output in the form of removing the weight function and the adder from the cells of the intermediate layer. Output via layer 30. The input layer 31 is an input cell
Represents the sum of 17,18.

このパターン認識機構13の特徴は、単純な積和演算で
すみ、フイードバツク等の繰返し演算が無いこと、及
び、中間層の各積和項はハードウエアで実現する場合、
並列に処理ができるため、高速演算が可能である。
The feature of this pattern recognition mechanism 13 is that it requires only a simple product-sum operation, there is no repeated operation such as feedback, and each product-sum term in the intermediate layer is realized by hardware.
Since processing can be performed in parallel, high-speed operation is possible.

このパターン認識機構の出力層30の次に予め各出力パ
ターンに応じて各アクチユエータに対する指令値を記憶
させておき、最も出力パターンに近い指令値を直接アク
チユエータに指示することも可能である。この方式では
応答性は良いが後述の方式に比べて制御の精度は若干悪
くなる。
After the output layer 30 of the pattern recognition mechanism, a command value for each actuator can be stored in advance according to each output pattern, and a command value closest to the output pattern can be directly instructed to the actuator. In this method, the response is good, but the accuracy of the control is slightly lower than in the method described later.

次にパターン認識機構13の処理結果は第4図に示す処
理機構を経て圧延機1に印加される。すなわち、パター
ン認識機構13の出力は指令発生機構12に設けられている
操作量決定手段32に入力される。操作量決定手段32で
は、内部に複数準備された処理機構のうち、入力信号を
処理するのに最も有効な処理機構を選択し、処理を実行
し操作量を出力する。前記操作量決定手段32の結果を用
い、指令値計算手段33は具体的な各アクチユエータの指
令値、例えば圧下制御機構6に対する圧下指令、中間ロ
ールベンダ8に対する中間ロールベンダ指令等を発生す
る。なお、この指令発生機構12には、パターン認識機構
13を介さずに、形状検出機構14の出力を直接入力して、
前記内部に準備された複数の処理機構のうち最適な処理
機構で処理することも可能である。しかしこの場合、各
種推論機構を用いる場合専門のオペレータの操作方法を
十分反映するには、知識ベースを充実する必要がある。
Next, the processing result of the pattern recognition mechanism 13 is applied to the rolling mill 1 through the processing mechanism shown in FIG. That is, the output of the pattern recognition mechanism 13 is input to the operation amount determination means 32 provided in the command generation mechanism 12. The operation amount determining means 32 selects a processing mechanism most effective for processing an input signal from among a plurality of processing mechanisms prepared therein, executes the processing, and outputs the operation amount. Using the result of the manipulated variable determining means 32, the command value calculating means 33 generates specific command values of each actuator, for example, a rolling-down command to the rolling-down control mechanism 6, an intermediate roll bender instruction to the intermediate roll bender 8, and the like. The command generation mechanism 12 includes a pattern recognition mechanism.
Directly input the output of the shape detection mechanism 14 without going through 13,
It is also possible to perform processing by an optimal processing mechanism among the plurality of processing mechanisms prepared inside. However, in this case, when various inference mechanisms are used, it is necessary to enhance the knowledge base in order to sufficiently reflect the operation method of a specialized operator.

第5図は、前記操作量決定手段32の構成を示すもので
ある。操作量決定手段32は、形状検出機構14,パターン
認識機構13からの信号を受け、制御機構141を起動す
る。該制御機構141は、問題の種類に応じて、知識ベー
ス36を用い、起動する推論を決定する。即ち該制御機構
141は、三段論法的に原因を求める必要がある場合には
プロダクシヨン推論機構142を起動し、曖昧な要因があ
る場合にはフアジイ推論機構143を起動し、ある程度の
枠組みがある問題に対してはフレーム推論機構144を起
動し、因果関係や機器の構成等の関連がネツトワーク的
になつている問題に対しては意味ネツト推論機構145を
起動し、診断対象が時間的な順序で動作しているような
問題に対してはスクリプト推論機構146を起動する。更
に、該制御機構141は前記各種推論機構で解けない経験
的な問題で、高速に最適な解を求めるための最適化演算
機構111を起動し、パターン的に記憶でき、特徴を抽出
するとともに回答が必要な問題を解くための特徴抽出回
答機構110(Rumelhart型ニユーロコンピユータで構成)
を起動する。操作量決定手段32の処理結果は制御機構14
1を介して指令値計算手段33へ出力される。
FIG. 5 shows the configuration of the manipulated variable determining means 32. The operation amount determination means 32 receives signals from the shape detection mechanism 14 and the pattern recognition mechanism 13 and activates the control mechanism 141. The control mechanism 141 uses the knowledge base 36 to determine the inference to be activated according to the type of problem. That is, the control mechanism
141 activates the production inference mechanism 142 when it is necessary to determine the cause by syllogism, and activates the fuzzy inference mechanism 143 when there is an ambiguous factor. Activates the frame inference mechanism 144, activates the semantic network inference mechanism 145 for problems where the causal relationship and the configuration of devices, etc. are network-like, and operates the diagnosis target in chronological order. For such a problem, the script inference mechanism 146 is activated. Further, the control mechanism 141 is an empirical problem that cannot be solved by the various inference mechanisms. The control mechanism 141 activates the optimization operation mechanism 111 for obtaining an optimum solution at high speed, can store the pattern in a pattern, extract features, and answer Feature extraction and answering mechanism 110 for solving problems that require a computer (consisting of Rumelhart-type Eurocomputer)
Start The processing result of the operation amount determination means 32 is
It is output to the command value calculation means 33 via 1.

第6図に推論に必要な知識である知識ベース36の構成
を示す。前記知識ベースは制御のエキスパートの経験等
に基づく外部から入力される知識106は三段論法的に推
論を実行するためのプロダクシヨンルール147、曖昧な
情報をもとに推論を行なうための知識であるフアジイル
ール148,診断対象の部品構成などのある枠組みで記述で
きる知識のフレーム149,部品と部品の関連や、常識的な
関連を纏めてネツトワークの形で整理している意味ネツ
トワーク150,診断対象が順番にある仕事を進める場合に
それらの仕事を整理して記憶するスクリプト151、及
び、上記知識147〜151で記述できないその他の知識152
に分類されて記憶されている。
FIG. 6 shows the structure of the knowledge base 36 which is the knowledge necessary for inference. The knowledge base is knowledge input from the outside based on the experience of a control expert, etc.The knowledge 106 is a production rule 147 for executing inference based on syllogism, and knowledge for performing inference based on ambiguous information. Fuzzy rule 148, frame of knowledge 149 that can be described in a certain framework such as the configuration of parts to be diagnosed, semantic network 150 that collects and organizes the relation between parts and common sense relations in the form of a network, , A script 151 for organizing and storing tasks in order to advance the tasks, and other knowledge 152 that cannot be described by the above-mentioned knowledge 147 to 151
And stored.

第7図に操作量決定手段32の動作の説明図を示す。制
御機構141の処理はパターン認識機構13,形状検出機構1
4,記憶機構15からの情報を整理し、以下の処理に利用で
きるデータに変換する処理ステツプ200、上記ステツプ2
00で準備したデータが無くなる迄取り出し、ステツプ20
2へ渡す繰返し処理ステツプ201、前記ステツプ201で収
集した情報から起動すべき推論機構及び処理を決定する
ための判断ステツプ202、及び、各種推論機構142〜14
6、特徴抽出回答機構110、最適化演算機構111、及び、P
ID制御等の古典制御や多変数制御等の現代制御のアルゴ
リズムを実行する一般制御機構203、及び、上記各ステ
ツプを終了するために必要なフラグ類のリセツト等を実
行する終了処理ステツプ204から構成される。
FIG. 7 is an explanatory diagram of the operation of the operation amount determining means 32. The processing of the control mechanism 141 is the pattern recognition mechanism 13, the shape detection mechanism 1
4, a processing step 200 for organizing the information from the storage mechanism 15 and converting it into data usable for the following processing, the above-mentioned step 2
Until the data prepared in 00 is exhausted, remove it in step 20
2, a repetition process step 201, an inference mechanism to be started from the information collected in the step 201 and a determination step 202 for determining a process, and various inference mechanisms 142 to 14.
6, feature extraction response mechanism 110, optimization operation mechanism 111, and P
It is composed of a general control mechanism 203 for executing algorithms of classical control such as ID control and modern control such as multivariable control, and an end processing step 204 for executing resetting of flags and the like necessary to end the above steps. Is done.

ここで各処理機構の役割を述べる。プロダクシヨン推
論機構142は、オペレータのエキスパートが断片的なプ
ロダクシヨンルールを用いて、論理的な成立関係を組立
てる制御に適している。フアジイ推論機構143は、制御
対象の注目している状態が変化したならばオペレータは
アクチユエータを少し動かすというように定量化できな
いオペレータのあいまいな知識を計算機で処理できるよ
うに定量化して操作量を決定するのに適している。
Here, the role of each processing mechanism will be described. The production inference mechanism 142 is suitable for control in which an expert of an operator assembles a logical establishment relationship using fragmentary production rules. The fuzzy inference mechanism 143 determines the amount of operation by quantifying the operator's ambiguous knowledge that can not be quantified, such as moving the actuator a little if the state of interest of the control target changes, so that the computer can process it. Suitable to do.

フレーム推論機構144は、制御装置間の関係等を記述
するフレームという知識を用い、注目している制御対象
の状態が変化した時に元の状態に戻す場合に、それら装
置間の関係を基に操作を行う処理量を関連する機器毎に
決定するのに適している。
The frame inference mechanism 144 uses the knowledge of a frame that describes the relationship between the control devices, etc., and when the state of the control target of interest changes back to the original state, the operation is performed based on the relationship between those devices. This is suitable for determining the processing amount to perform for each related device.

意味ネツト推論機構145は、前記断片的な知識である
フレームを整理し、体系付けてネツトワークを作り上げ
たものであるため、特定のアクチユエータの操作結果が
及ぼす影響を求めることができ、補償系を組むのに適し
ている。
Since the semantic net inference mechanism 145 organizes the frames, which are the fragmentary knowledge, and organizes the network, it is possible to obtain the influence of the operation result of the specific actuator, and to determine the compensation system. Suitable for assembling.

スクリプト推論機構146は特定の状態が発生した時の
手順的な知識を基に推論するため、故障時等に決まつた
手順で対応しなければならないようなシーケンス制御的
な制御に適している。
Since the script inference mechanism 146 infers based on procedural knowledge when a specific state occurs, it is suitable for sequence-type control in which a failure or the like must be dealt with by a predetermined procedure.

また、特徴抽出回答機構110は、上記パターン認識機
構13,形状検出機構14,記憶機構15の入力パターンと前記
入力パターンが入力されたときに前記推論機構142〜146
が出力した出力の関係を予め学習させておくと、推論機
構142〜146が推論を行つて出力を決定するのと異なり、
高速に同一の効果が出力できる特徴がある。最適化演算
機構111は、制御対象1は通常非線形性が強いで、何等
かの原因により動作点が変化すると、動作の再設定が必
要になり、その場合、最急傾斜法,ダイナミツクプログ
ラミング,リニアプログラミング,山登り法,共役傾斜
法又はHopfield型ニユーロコンピユータ等のアルゴリズ
ムにより計算され、非線形制御対象に対しても最適な応
答を行なう。
Also, the feature extraction answering mechanism 110 is configured to input the input patterns of the pattern recognition mechanism 13, the shape detection mechanism 14, and the storage mechanism 15 and the inference mechanisms 142 to 146 when the input patterns are input.
If the relationship between the outputs that are output is learned in advance, unlike inference mechanisms 142 to 146 that perform inference to determine the output,
The same effect can be output at high speed. The optimization operation mechanism 111 requires that the controlled object 1 usually has a strong nonlinearity, and if the operating point changes for any reason, the operation must be reset. In this case, the steepest slope method, dynamic programming, It is calculated by an algorithm such as linear programming, a hill-climbing method, a conjugate gradient method, or a Hopfield type neurocomputer, and performs an optimal response even for a nonlinear control target.

第8図にプロダクシヨン機構142の動作説明図を示
す。制御機構141より起動されるプロダクシヨン推論機
構142は、前記制御機構141から起動時にメモリに記憶す
る入力処理34、前記入力処理34で記憶した情報1個ずつ
取り出し、もし、メモリにパターンの情報が無い時に
は、プロダクシヨン推論機構142の処理を終了させる終
了判断機構35を実行する。前記終了判断機構35で抽出さ
れたパターンの種類とその確信度を用い、知識ベース36
からルールを1個ずつ取り出し、処理37で該入力のパタ
ーンの種類と該ルールの前提部を比較する。その比較結
果を用い、ステツプ38は一致した場合、次の処理39を、
不一致の場合ステツプ37を実行させる。ステツプ39は一
致した時に前記入力を前記ルールの結論部に置換する。
この時の確信度の取扱いはミニ・マツクスの理論で、置
換前の最小値又は最大値で置換える。ステツプ40は前記
置換したルールの結論部が操作指令である場合、ステツ
プ41を、結論部が不一致の場合更に推論を実施させるた
めにステツプ37を実行させる。
FIG. 8 is a diagram for explaining the operation of the production mechanism 142. The production inference mechanism 142 activated by the control mechanism 141 takes out the input processing 34 stored in the memory at the time of activation from the control mechanism 141 and the information stored in the input processing 34 one by one, and if the pattern information is stored in the memory, When there is no such information, an end determination mechanism 35 for ending the processing of the production inference mechanism 142 is executed. Using the type of pattern extracted by the end determination mechanism 35 and its certainty factor, the knowledge base 36
Then, in step 37, the type of the input pattern is compared with the premise of the rule. Using the comparison result, if step 38 matches, the next processing 39 is performed.
If they do not match, step 37 is executed. Step 39 replaces the input when matched with the conclusion of the rule.
The handling of the certainty at this time is based on the mini-Machus's theory, and is replaced by the minimum value or the maximum value before replacement. Step 40 executes step 41 when the conclusion of the replaced rule is an operation command, and executes step 37 for further inference when the conclusion does not match.

前記結論部が操作指令であるときに、処理41は前記指
令値計算手段33へ、結論部及び前記処理ステツプで求め
た確信度を出力する。
When the conclusion part is an operation command, the process 41 outputs the conclusion part and the certainty factor obtained in the processing steps to the command value calculating means 33.

第9図は指令計算手段33を示す。指令値計算手段33
は、前記操作量決定手段32で求めた推論結果である指令
及びその確信度を記憶するメモリ42,メモリの指令が全
て処理されたか否かを判断し、処理されていたならば指
令値計算手段33を終了させるステツプ43、処理されてい
なければ圧下制御機構6等のアクチユエータ7,8,9,10,1
1毎の指令を取り出し、各種推論で求まつたアクチユエ
ータ操作の程度と確信度を基に、操作量の重心を求め、
同一アクチユエータの操作量の重心を寄せ集めて新たな
重心を求め対応するアクチユエータの指令とする処理44
から構成される。
FIG. 9 shows the command calculation means 33. Command value calculation means 33
Determines whether or not the command as the inference result obtained by the manipulated variable determining means 32 and the memory 42 for storing the certainty thereof have been processed, and if the command has been processed, the command value calculating means Step 43 for terminating 33, if not processed, actuators 7, 8, 9, 10, 1 such as reduction control mechanism 6
Each command is taken out and the center of gravity of the operation amount is calculated based on the degree and certainty of the actuator operation obtained by various inferences.
Processing 44 for collecting the center of gravity of the operation amount of the same actuator, obtaining a new center of gravity, and setting it as a command of the corresponding actuator 44
Consists of

このような指令値計算手段33を求めることで各種推論
142〜146,特徴抽出回路機構110,最適化演算機構111,一
般制御機構203で個別に求められたアクチユエータへの
指令を統一的に扱える特徴が有る。
Various inferences can be made by obtaining such a command value calculation means 33.
142 to 146, the feature extraction circuit mechanism 110, the optimization operation mechanism 111, and the general control mechanism 203 have a feature that commands to the actuators individually obtained can be handled in a unified manner.

第10図に、前記学習に必要な入力切り換え装置125の
構成を示す。該入力切り換え装置125は、学習機構によ
り制御されるスイツチ機構156を用い、形状検出機構14
の出力と学習機構16の出力の一方を入力層31に出力する
ものである。第10図におけるスイツチ機構156の状態は
学習を行なう状態を示す。
FIG. 10 shows the configuration of the input switching device 125 necessary for the learning. The input switching device 125 uses a switch mechanism 156 controlled by a learning mechanism, and
One of the output of the learning mechanism 16 and the output of the learning mechanism 16 is output to the input layer 31. The state of the switch mechanism 156 in FIG. 10 indicates a state in which learning is performed.

第11図に学習機構16の構成を示す。学習機構16は、入
力パターン発生機構45,出力パターン発生機構47,出力突
合せ機構46、及び、学習制御機構48から構成される。前
記出力突合せ機構46は、出力層30の出力を指令発生機構
12と前記突合せ機構46へ出力するための分配器139の出
力o1,oi,onと、出力パターン発生機構47の出力oT1,oTi,
oTnとの差を加算器161,162,163により、偏差e1,ej,en
して求め、学習制御機構48に出力する。なお分配器139
の出力o1,oj,onは入力パターン発生機構45の出力がパタ
ーン認識機構13((Rumelhart型ニユーロコンピユー
タ)の入力層31に入力されることにより発生する。この
とき、該入力パターン発生機構45と該出力パターン発生
機構47は前記学習制御機構48に制御される。
FIG. 11 shows the configuration of the learning mechanism 16. The learning mechanism 16 includes an input pattern generating mechanism 45, an output pattern generating mechanism 47, an output matching mechanism 46, and a learning control mechanism 48. The output matching mechanism 46 outputs a command from the output layer 30 to a command generation mechanism.
Output o 1 of the distributor 139 for outputting the to abutting mechanism 46 and 12, o i, o n the output o T1, o Ti output pattern generating mechanism 47,
The adder 161, 162, 163 a difference between the o Tn, the deviation e 1, e j, calculated as e n, and outputs to the learning control mechanism 48. Distributor 139
The output o 1, o j, o n of generated by the output of the input pattern generating mechanism 45 is input to the input layer 31 of the pattern recognition mechanism 13 ((Rumelhart type two euro-computer). At this time, the input pattern The generating mechanism 45 and the output pattern generating mechanism 47 are controlled by the learning control mechanism 48.

第12図に前記学習過程における重み関数Wij23と学習
制御機構48の関係を示す。前記加算器161の出力である
偏差ekを受けて、学習制御機構48はパターン認識機構13
を構成するセル20の重み関数Wij23の値を、前記偏差が
減少する方向に変化させる。
FIG. 12 shows the relationship between the weight function W ij 23 and the learning control mechanism 48 in the learning process. Upon receiving the deviation e k which is the output of the adder 161, the learning control mechanism 48
The value of the weight function W ij 23 of the cell 20 constituting the said deviation is changed to the decreasing direction.

第13図に前記学習制御機構48の処理概要170を示す。
学習機構16が起動されると、学習制御機構48の処理170
が起動される。該処理170は、前記入力パターン発生機
構45,出力パターン発生機構47を起動し、教師信号であ
る入力と、希望出力を発生する前処理171、前記偏差ek
の値、又は、前記偏差自乗和が許容範囲以内になるまで
以下のステツプ173,174,175を繰り返すステツプ172,出
力層30に近い中間層から入力層31に向けて注目する中間
層を順次抽出するステツプ174、該中間層において順次
注目するセルを抽出するステツプ174、及び偏差ekが小
さくなる方向へ抽出したセルの重み関数Wij23を変化さ
せるステツプ175、および、学習過程を終了させるため
のステツプ176から構成される。
FIG. 13 shows a processing outline 170 of the learning control mechanism 48.
When the learning mechanism 16 is activated, the processing 170 of the learning control mechanism 48
Is started. The processing 170 activates the input pattern generating mechanism 45 and the output pattern generating mechanism 47, and inputs a teacher signal, a preprocessing 171 for generating a desired output, and the deviation e k
Or the following steps 173, 174 and 175 are repeated until the sum of the squared deviations is within the allowable range, a step 174 for sequentially extracting intermediate layers of interest from the intermediate layer close to the output layer 30 toward the input layer 31, Steps 174 for sequentially extracting a cell of interest in the intermediate layer, steps 175 for changing the weight function W ij 23 of the cells extracted in the direction in which the deviation e k becomes smaller, and steps 176 for ending the learning process. Be composed.

このような学習機構を設ける事により、それ迄考慮さ
れなかつた新しい現象が発生し、それに対する対応策が
決定したならば、その知見を反映できる特徴が有る。
By providing such a learning mechanism, a new phenomenon that has not been taken into consideration occurs, and if a countermeasure for it is determined, the knowledge can be reflected.

第14図は、第2図の記憶機構15の構成を示す。記憶機
構15は、指令発生機構12,形状検出機構14の出力が入力
されるメモリ要素49,メモリ要素49の内容は一定時間経
過に転送されるメモリ要素50、及び順次メモリ要素にデ
ータが転送され特定時間経過後に到達するメモリ要素51
から構成され、各メモリ要素49,50,51の内容はパターン
の微分や積分等を行うための演算機構510を介し、パタ
ーン認識機構13,学習機構16へ力される。
FIG. 14 shows the configuration of the storage mechanism 15 of FIG. The storage mechanism 15 has a command generation mechanism 12, a memory element 49 to which the outputs of the shape detection mechanism 14 are input, a memory element 50 in which the contents of the memory element 49 are transferred after a certain period of time, and data is sequentially transferred to the memory element. Memory element 51 reached after a specific time has elapsed
The contents of each of the memory elements 49, 50, and 51 are applied to the pattern recognition mechanism 13 and the learning mechanism 16 via an arithmetic mechanism 510 for performing differentiation, integration, and the like of the pattern.

この記憶機構15により、形状検出機構14や、指令発生
機構12の時間的変化を考慮できる、例えば微分,積分等
の動作が行なえるようになる。
This storage mechanism 15 enables operations such as differentiation and integration, which can take into account temporal changes in the shape detection mechanism 14 and the command generation mechanism 12, for example.

第15図には、クーラント制御のノズルの影響が、ノズ
ルの位置から一定長のみに影響を与えるため、ノズル近
傍の入力を使つてパターンを認識する機構示す。形状検
出機構14の出力はパターン認識機構13のメモリ52に入力
され、メモリ52に入力された信号はゲート回路53を介
し、メモリ要素54に入力され、メモリ要素54に入力され
た信号はゲート回路55,56を介しメモリ要素57,58へ入力
され、ゲート回路53,56がオフにするとゲート回路55は
オンとなり、クロツクに同期して、メモリ要素54の情報
はメモリ57へ、又、一定時間経過するとメモリ要素54の
信号がメモリ要素58へ達成し、メモリ要素57の信号がメ
モリ要素54に達し、次のクロツクでメモリ要素54,57,58
の信号が一巡すると、ゲート53,56がオンし、ゲート55
がオフし、メモリ要素54の内容はメモリ要素59に記憶さ
れ、メモリ要素54,57,59の情報は入力層31に入力され
る。
FIG. 15 shows a mechanism for recognizing a pattern using an input in the vicinity of the nozzle, since the effect of the nozzle in the coolant control affects only a certain length from the position of the nozzle. The output of the shape detection mechanism 14 is input to the memory 52 of the pattern recognition mechanism 13, the signal input to the memory 52 is input to the memory element 54 via the gate circuit 53, and the signal input to the memory element 54 is When the gate circuits 53 and 56 are turned off, the gate circuit 55 is turned on, and in synchronization with the clock, the information of the memory element 54 is transferred to the memory 57 and for a certain period of time. Over time, the signal on memory element 54 reaches memory element 58, the signal on memory element 57 reaches memory element 54, and in the next clock, memory elements 54, 57, 58
Signal goes round, gates 53 and 56 are turned on, and gate 55
Is turned off, the contents of the memory element 54 are stored in the memory element 59, and the information of the memory elements 54, 57, 59 is input to the input layer 31.

このようなメモリ52を設けることにより、パターン認
識機構13の入力層31,中間層19,27,29,出力層30のセルの
数を大巾に減少できる効果が有る。
By providing such a memory 52, there is an effect that the number of cells in the input layer 31, the intermediate layers 19, 27, 29, and the output layer 30 of the pattern recognition mechanism 13 can be significantly reduced.

第16図に学習機構16の入力パターン発生機構45と出力
パターン発生機構47に制御対象シミユレータ60を用いる
例を示す。
FIG. 16 shows an example in which the controlled object simulator 60 is used for the input pattern generation mechanism 45 and the output pattern generation mechanism 47 of the learning mechanism 16.

出力パターン発生機構47においてオペレータの操作又
はデータによつて発生した形状パターンは、第2図の指
令発生機構12と同一の機能を持ち、学習機構に別に設け
られた指令発生機構12に入力され、指令発生機構12では
パターンに応じて各種アクチユエーターの指令を発生
し、該指令は入力パターン発生機構45に設けられた制御
対象シミユレータ60に入力され、制御対象である各種ア
クチユエータ6,7,8,9,10,11及び圧延機1を含めた動作
を模擬し、その応答が悪い時には指令発生機構12,制御
対象シミユレータ60のパラメータを変更するためのパラ
メータ調整機構61を用い前記制御対象シミユレータ60の
出力を所望の形状になるように調節し、パターン認識機
構13の入力とする。
The shape pattern generated by the operation or data of the operator in the output pattern generating mechanism 47 has the same function as the command generating mechanism 12 in FIG. 2, and is input to the command generating mechanism 12 provided separately in the learning mechanism. The command generation mechanism 12 generates commands for various actuators according to the pattern, and the commands are input to a control target simulator 60 provided in the input pattern generation mechanism 45, and the various actuators 6, 7, 8 , 9, 10, 11 and the operation of the rolling mill 1 are simulated, and when the response is poor, the command generation mechanism 12 and the parameter adjustment mechanism 61 for changing the parameters of the control target simulator 60 are used. Is adjusted so as to have a desired shape, and is used as an input to the pattern recognition mechanism 13.

以上説明した構成の制御方法の動作を具体例を用いて
以下に述べる。
The operation of the control method having the configuration described above will be described below using a specific example.

パターン認識機構13を構成するニユーロコンピユータ
の中間層19,27,29の重み関数Wij28の値の初期値は当
初,乱数又は適当な値、例えば荷重関数が取り得る値
(0〜1.0とすると)の半分(0.5)に設定する。この時
に、例えば、第17図の入力パターン発生機構45が生成し
た凹型の圧延機形状パターンを入力しても、出力層30の
出力において凹であるという出力線70の出力は1になら
ず、又、出力層30の出力線71の出力である凸である確率
は零にならない。
Initially, the initial value of the weight function W ij 28 of the intermediate layer 19, 27, 29 of the neuro-computer constituting the pattern recognition mechanism 13 is initially a random number or an appropriate value, for example, a value that can be taken by a weight function (0 to 1.0). Then set it to half (0.5). At this time, for example, even if the concave rolling mill shape pattern generated by the input pattern generating mechanism 45 of FIG. 17 is input, the output of the output line 70 that is concave in the output of the output layer 30 does not become 1, In addition, the probability that the output line 71 of the output layer 30 is a convex output is not zero.

そこで出力層30の出力線70に対応する学習機構16の出
力パターン発生機構47の出力線72は1を、出力線71に対
応する出力パターン発生機構47の出力線73の出力を零に
出力する。これらの出力を受けて、出力突合せ機構46は
理想的な出力(出力パターン発生機構47)と、パターン
認識機構13の出力の偏差を受け学習制御機構48は、パタ
ーン認識機構13の重み関数Wijの大きさを該偏差が減少
する方向に、該偏差の大きさに比例して変更させる。こ
のアルゴリズムの代表例として最急傾斜法がある。
Therefore, the output line 72 of the output pattern generating mechanism 47 of the learning mechanism 16 corresponding to the output line 70 of the output layer 30 outputs 1 and the output of the output line 73 of the output pattern generating mechanism 47 corresponding to the output line 71 outputs zero. . Upon receiving these outputs, the output matching mechanism 46 receives the ideal output (output pattern generating mechanism 47) and the deviation of the output of the pattern recognition mechanism 13, and the learning control mechanism 48 receives the weight function Wij of the pattern recognition mechanism 13. Is changed in the direction in which the deviation decreases in proportion to the magnitude of the deviation. A steepest gradient method is a typical example of this algorithm.

第13図の処理に従つて、順次荷重関数の重みを変更
し、第12図のekの自乗和が許容範囲内に収まると、学習
機構16の動作が終了する。
Accordance connexion to the processing of FIG. 13, to change the weight of the sequential weighting function, the square sum of e k of Figure 12 falls within the allowable range, the operation of the learning device 16 is completed.

学習終了後、第17図の入力パターン発生機構45の出力
パターンと同じ波形が第2図の形状検出機構14から入力
されると、パターン認識機構13は、出力層30出力線70か
ら1を出力し、出力層30の出力線71から零を出力する。
When the same waveform as the output pattern of the input pattern generation mechanism 45 in FIG. 17 is input from the shape detection mechanism 14 in FIG. 2 after the learning is completed, the pattern recognition mechanism 13 outputs 1 from the output line 70 of the output layer 30. Then, zero is output from the output line 71 of the output layer 30.

次に、凸型と言われている第18図に示す波形が入力さ
れ、しかも、学習が終了していない場合、パターン認識
機構13の凸型を表現する出力線71の出力が1で、その他
の出力線70が零になるパターンにならない。そこで前述
のように、典型的な凸型のパターンを入力信号として、
出力パターン発生機構47出力は、前記出力線71,70の出
力に対応する値を夫々1,0なるようにする。学習機構16
は、該重み関数Wijを変化させ、学習が完了した時に、
前記パターン認識機構13に、第18図の凸型の波形が入力
されると、第17図の前記出力層30の出力線71は1に、出
力線70は零になる。
Next, when the waveform shown in FIG. 18 called a convex type is input and learning is not completed, the output of the output line 71 representing the convex type of the pattern recognition mechanism 13 is 1, and Does not become a pattern in which the output line 70 becomes zero. Therefore, as described above, a typical convex pattern is used as an input signal,
The output of the output pattern generating mechanism 47 is set so that the values corresponding to the outputs of the output lines 71 and 70 are 1 and 0, respectively. Learning mechanism 16
Changes the weight function W ij , and when learning is completed,
When the convex waveform of FIG. 18 is input to the pattern recognition mechanism 13, the output line 71 of the output layer 30 of FIG. 17 becomes 1 and the output line 70 becomes zero.

その結果、第19図(a)の波形がパターン認識機構13
に入力され、その出力は、出力層30から前述のように予
め入力された凸型の波形であることを示す出力線71によ
りその波形に類似している度合を確信度40%として出力
されると同時に、凹型の波形であることを示す出力線70
から確信度50%として出力される。
As a result, the waveform of FIG.
The output is output from the output layer 30 as a certainty factor of 40% by the output line 71 indicating the convex waveform input in advance as described above. At the same time, the output line 70 indicating a concave waveform
Is output as 50% confidence.

第20図に、圧延材の時間的変化を考慮した圧延材形状
を示す。圧延機ワークロール2の直下の状態はt0で、そ
の時の値はx0である。記算機のサンプリング周期をT0
すると、T0秒前のt1時点に於ける板厚の高さはx1,T0x2
秒前のt2時点に於ける板厚の高さはx2,…である。
FIG. 20 shows a rolled material shape in consideration of a temporal change of the rolled material. State immediately below the rolling mill work roll 2 is t 0, the value at that time is x 0. Assuming that the sampling period of the calculator is T 0 , the height of the sheet thickness at time t 1 before T 0 seconds is x 1 , T 0 x 2
The height of the plate thickness at the time t 2 before the second is x 2 ,.

即ち、t2の時点で、高さx2が記憶機構15に入力され、
第14図のメモリ要素49に記憶される。次のサンプリング
時点であるt1の高さx1が、記憶機構15に入力されると、
そのタイミングでメモリ要素49のデータx2はメモリ要素
50に転送されるとともに、メモリ要素49の内容は、x1
書換えられる。
That is, at time t 2, the height x 2 are input to the storage device 15,
It is stored in the memory element 49 of FIG. When the height x 1 of the next sampling time t 1 is input to the storage mechanism 15,
At that time, the data x 2 of the memory element 49 is the memory element
Together are transferred to 50, the contents of the memory element 49 is rewritten to x 1.

一方演算機構510は、前記メモリ要素49,50の内容を用
いて各種演算を行なう。例えば、微分値が必要な時に
は、(x2−x1)/T0、積分器が必要な時には(x1+x2
×T0となる演算を実行すれば良い。即ち、微分器は、形
状の変化速度を求めることができるので、パターン認識
機構13は変化に対する応答性を向上できる。
On the other hand, the operation mechanism 510 performs various operations using the contents of the memory elements 49 and 50. For example, when a differential value is required, (x 2 −x 1 ) / T 0 , and when an integrator is required, (x 1 + x 2 )
What is necessary is just to execute the calculation which becomes × T 0 . That is, since the differentiator can determine the change speed of the shape, the pattern recognition mechanism 13 can improve the response to the change.

一方、積分器は、ノイズ等に対し除去作用が有るなど
の特徴を出す事ができる。
On the other hand, the integrator can exhibit features such as a function of removing noise and the like.

これら、微分器,積分器、及び時間的要素が入つてい
ない比例要素等の機能をパターン認識機構13に持たせる
ことができる。
The pattern recognition mechanism 13 can have functions such as a differentiator, an integrator, and a proportional element not including a temporal element.

更に、記憶機構15で記憶されたデータも必要に応じ、
学習時に活用する入力パターン発生機構45に利用でき
る。
Furthermore, the data stored in the storage mechanism 15 is also required,
It can be used for the input pattern generation mechanism 45 used for learning.

ところで、第29図に示すように、t0時点に於ける圧延
機のロール軸方向の圧延材の板厚をx0 0,x0 1,…x0 n-1,x0
nとし、同一位置に於けるT0(サンプリング周期)前の
板厚の状態を、x1 0,x1 1,…x1 n-1,x1 nとすると、ある時
点t0では、第14図のメモリ要素54,57,58に夫夫x0 n,x0
n-1,…x0 0が記憶される。メモリ要素59には、前述のメ
モリ機構15と同様な動作を行つているので、T0時点前の
時点t1のデータであるx1 0,x1 1,…x1 nがメモリ要素59他
に記憶されている。
By the way, as shown in FIG. 29, the plate thickness of the rolled material in the roll axis direction of the rolling mill at the time point t 0 is x 0 0 , x 0 1 ,... X 0 n-1 , x 0
and n, the at the same position T 0 (sampling period) before the plate thickness of the state, x 1 0, x 1 1 , ... When x 1 n-1, x 1 n, in some point t 0, the Husband x 0 n , x 0 is added to memory element 54,57,58 in Fig.14
n-1, ... x 0 0 is stored. The memory element 59, since Gyotsu the same operation as the memory mechanism 15 described above, T 0 x 1 0 point is before the data at the time t 1, x 1 1, ... x 1 n memory elements 59 other Is stored in

第22図にプロダクシヨンルール又はフアジイルールの
一例を示す。(第6図プロダクシヨンルール147,フアジ
イルール148に対応)。
FIG. 22 shows an example of the production rule or the fuzzy rule. (Corresponding to the production rule 147 and the fuzzy rule 148 in FIG. 6).

前記、パターン認識機構13で凹型50%の確信度として
出力を得ると、プロダクシヨンルールの前提部と照合
し、凹型ルール80と一致する。その結果、ベンダを弱め
る(程度はSmall)ルール81が得られる。一方、凸型の
確信度40%で、前提部82と一致し、その結果、ベンダを
強める(程度大)が得られる。
When the pattern recognition mechanism 13 obtains an output with a confidence of 50% for the concave type, it is checked against the premise of the production rule and matches the concave rule 80. As a result, a rule 81 that weakens the vendor (to a small extent) is obtained. On the other hand, with a convex certainty factor of 40%, it matches with the premise 82, and as a result, the vendor is strengthened (large degree).

その結果、第23図に示すように指令発生機構12は、前
記ルールとの照合の結果、ベンダの操作量は凸型の確信
度50%なのでBの斜線部の面積で表される。一方、凹型
の確信度が40%でSである確信度40%なので、第22図の
Sの斜線部の面積となる。次に上記指令発生機構12は斜
線部の重心AとBを合成した重心Cの値である65%がベ
ンダの操作量になる。
As a result, as shown in FIG. 23, the command generation mechanism 12 is represented by the area of the shaded area of B because the operation amount of the vendor is 50% convex certainty as a result of the comparison with the rule. On the other hand, since the certainty factor of the concave type is 40% and the certainty factor S is 40%, the area of the hatched portion of S in FIG. 22 is the area. Next, in the command generating mechanism 12, 65%, which is the value of the center of gravity C obtained by combining the centers of gravity A and B in the hatched portion, becomes the operation amount of the vendor.

次に、クーラント制御のようにアクチユエータの影響
がベンダやシフタと異なり局所的なものでは、第15図に
示すように、第24図(a)の波形をメモリ要素54,57,58
に記憶する。メモリ要素に記憶された波形の1部(第24
図(a)のaの部分)はパターン認識機構13,指令発生
機構12で処理され、クーラント制御機構10の1個のノズ
ルAを制御することにより冷却液の量が制御され、ロー
ルが平坦化するのである。
Next, as shown in FIG. 15, when the influence of the actuator is local unlike the vendor or the shifter as in the coolant control, the waveform of FIG. 24 (a) is stored in the memory elements 54, 57, 58.
To memorize. A part of the waveform stored in the memory element (24th
The part (a) in the figure (a) is processed by the pattern recognition mechanism 13 and the command generation mechanism 12, and by controlling one nozzle A of the coolant control mechanism 10, the amount of the coolant is controlled, and the roll is flattened. You do it.

さて、ノズルAに対応する第21図のx0 n-1の両隣り
x0 n,x0 n-2の値と比較した時に、x0 n-1が大きければ、中
心部大という結論85が第15図から得られる。一方、x0
n-1,x1 n-1の関係としてx0 n-1,x1 n-1が正であれば、x0
n-1は増加傾向になるので微係数が正となり、前提部86
と一致し、その結果、クーラントをONする。その程度は
大(B)である。その結果、x0 n-1,x0 n-1が殆ど変化し
なくなるのである。
Now, both sides of x 0 n-1 in FIG. 21 corresponding to nozzle A
x 0 n, when compared with the value of x 0 n-2, the larger the x 0 n-1, the conclusion that the central portion size 85 is obtained from Figure 15. On the other hand, x 0
If n-1, x as a relation of x 1 n-1 0 n- 1, x 1 n-1 positive is, x 0
Since n-1 tends to increase, the derivative becomes positive, and
And turns on the coolant as a result. The degree is large (B). As a result, x 0 n-1 and x 0 n-1 hardly change.

ノズルAの制御が終ると、第15図のメモリ要素54,57,
58,59の内容を夫々1個ずつシフトする。その結果、パ
ターン認識機構13に入力される波形は、第24図(a)の
bで示した領域が入力され、パターン認識機構13,指令
発生機構12により、クーラント制御機構10の1個のノズ
ルBが制御される。
When the control of the nozzle A is completed, the memory elements 54, 57,
The contents of 58 and 59 are shifted one by one. As a result, as for the waveform input to the pattern recognition mechanism 13, the area indicated by b in FIG. 24 (a) is input, and the pattern recognition mechanism 13 and the command generation mechanism 12 control one nozzle of the coolant control mechanism 10. B is controlled.

このように処理を行うと第24図(a)のパターンAか
ら出発し、Bへたどりつき、更にメモリ内容をシフトす
ると、第24図(a)の波形がメモリ52に再現する。前
回、第24図(a)のパターンをメモリ52に記憶してから
一定時間経過に第15図のメモリ要素54の内容をメモリ59
へ移り、メモリ要素54に形状検出機構14の波形を記憶さ
せる。
When such processing is performed, the waveform starts from pattern A in FIG. 24 (a), reaches pattern B, and further shifts the memory contents, whereby the waveform in FIG. 24 (a) is reproduced in memory 52. The content of the memory element 54 shown in FIG. 15 is stored in the memory 59 after a predetermined time has elapsed since the last time the pattern shown in FIG.
Then, the waveform of the shape detection mechanism 14 is stored in the memory element 54.

更に、メモリ52と入力層31の間に、第14図で示した演
算機構510を設けると、波形の変化速度等でも制御でき
るようになるのは第14図からも自明である。
Further, when the arithmetic mechanism 510 shown in FIG. 14 is provided between the memory 52 and the input layer 31, it is obvious from FIG.

次に、パターン認識機構13に基準となるパターンの学
習方法について述べる。
Next, a method of learning a pattern serving as a reference for the pattern recognition mechanism 13 will be described.

第18図の波形62や63を、第11図の入力パターン発生機
構45で生成し、入力層32へ出力する。このパターンは、
入力パターン発生機構45のメモリに書込むか、又は、第
2図の記憶機構15に記憶されたパターンを用いる。入力
層に入力された信号は中間層19,…,27を介し、出力層30
から出力として現われる。この時中間層の重み関数Wk ij
は初期値であり、出力パターン発生機構47からは、入力
パターン発生機構45の出力と対応して、パターン認識機
構13より出力して欲しいパターン(例えば、入力パター
ン発生機構45が標準パターンであり、出力層30の出力端
子1本をその標準パターンに割当てると、割当てられた
出力端子が1となり、その他の端子が零になるようなパ
ターン)を出力突合せ機構46に入力される。学習が完了
しない時には、出力層30の出力パターンと、出力パター
ン発生機構47の波形が異なつている。その結果、出力突
合せ機構46の出力はパターン相違の度合に応じた出力を
出す。この値、偏差の2乗平均を求めれば、偏差のパワ
ースペクトラム等が求まる。上記偏差に応じ、出力層に
近い中間層27から順次、入力層31に近い中間層19迄、重
み関数Wk ijを変更する。関数Wk ijを変更方式は種々の方
法が考えられるが、上記偏差を最小値になるようにする
という最適化問題で、例えば最急傾斜法等を利用する。
具体的な方法として、着目する重み関数Wk ijを上の方向
へ微少変動させ、その結果、偏差値が変化する方向をみ
て、減少する方向へ重み関数Wk ijを移動するとともに、
移動量は、偏差値の変化が小さい時は大きく、反対に偏
差値の変化が大きい時には移動量を小さくする。又は、
入力層31に一番近い中間層19の重み関数Wk ijの変動が終
了した時点で、再度出力突合せ機構46の偏差値をチエツ
クし、その値が許容誤差範囲になつた時に学習を終了す
る。
The waveforms 62 and 63 in FIG. 18 are generated by the input pattern generation mechanism 45 in FIG. This pattern
The data is written in the memory of the input pattern generation mechanism 45 or the pattern stored in the storage mechanism 15 of FIG. 2 is used. The signal input to the input layer passes through the intermediate layers 19,.
Appears as output from. At this time, the weight function W k ij of the hidden layer
Is an initial value. From the output pattern generation mechanism 47, a pattern desired to be output from the pattern recognition mechanism 13 corresponding to the output of the input pattern generation mechanism 45 (for example, the input pattern generation mechanism 45 is a standard pattern, When one output terminal of the output layer 30 is assigned to the standard pattern, a pattern in which the assigned output terminal becomes 1 and the other terminals become zero is input to the output matching mechanism 46. When the learning is not completed, the output pattern of the output layer 30 and the waveform of the output pattern generation mechanism 47 are different. As a result, the output of the output matching mechanism 46 outputs an output according to the degree of the pattern difference. By calculating the mean square of this value and the deviation, the power spectrum of the deviation and the like can be obtained. According to the deviation, the weight function W k ij is changed from the intermediate layer 27 near the output layer to the intermediate layer 19 near the input layer 31 in order. Various methods can be used to change the function W k ij . For example, the steepest slope method is used in an optimization problem of minimizing the deviation.
As a specific method, the weight function W k ij of interest is slightly changed in the upward direction, and as a result, the weight function W k ij is moved in the decreasing direction while looking at the direction in which the deviation value changes,
The movement amount is large when the change in the deviation value is small, and is small when the change in the deviation value is large. Or
When the variation of the weight function W k ij of the intermediate layer 19 closest to the input layer 31 is completed, the deviation value of the output matching mechanism 46 is checked again, and learning is terminated when the value falls within the allowable error range. .

この制御は学習制御機構48で実施される。猶、この学
習した結果をパターン判別に利用するパターン認識機構
13は何故パターンの識別ができるか、学習が何故旨くい
くのかという動作が解明されていないが、重み関数の数
が、入力と出力の数に比べ多くなつており、その値の自
由度が有り、多少値が狂つても、又多くのパターンを記
憶させても、良好な認識結果を得ることができると云わ
れている。
This control is performed by the learning control mechanism 48. Grace, a pattern recognition mechanism that uses this learned result for pattern discrimination
13 does not clarify the operation of why the pattern can be identified and why the learning works, but the number of weight functions is larger than the number of inputs and outputs, and there is a degree of freedom in the value. It is said that a good recognition result can be obtained even if the value is slightly out of order or a large number of patterns are stored.

一方、この入力パターン発生機構45と出力パターン発
生機構47に対し、どのようなパターンを用いたら良い
か、非常に難しい面が有る。幸い、制御対象1の動作を
ある動作点付近で動作させるとモデルを正確に導き出せ
る方法が制御理論の分野でシステム同定という理論が確
立している。但し全動作領域では非線形性が強い対象で
モデル化が困難である。
On the other hand, it is very difficult to determine what pattern should be used for the input pattern generation mechanism 45 and the output pattern generation mechanism 47. Fortunately, the theory of system identification has been established in the field of control theory as a method for accurately deriving a model when the operation of the control target 1 is operated near a certain operating point. However, in the entire operation region, it is difficult to model an object having strong nonlinearity.

そこで、特定の動作領域でモデルを作り、制御を実施
し、その状態で旨くいく制御系の入力と応答の関係をシ
ミユレーシヨンで求め、それを学習用のデータとする。
この手順を、制御系の全動作領域に対し、動作点を順次
移動し、その時々の最適なモデリングと制御指令を求め
学習させる。即ち、第16図の制御対象シミユレータ60の
パラメータを調整し、特定の動作点で正確に制御対象シ
ミユレータ60が動作させる。その後、制御対象が典型的
なパターンを発生するように入力パターン発生機構45,
パラメータ調整機構61,制御対象シミユレータ60,指令発
生機構12を動作させ、これら入力パターン発生機構45と
制御対象シミユレータ60の出力を夫々学習機構16の出力
パターンと入力パターンとする。
Therefore, a model is created in a specific operation area, control is performed, and the relationship between the input and response of the control system that works well in that state is determined by simulation, and this is used as learning data.
In this procedure, the operating point is sequentially moved in the entire operation area of the control system, and the optimal modeling and control command at each time are obtained and learned. That is, the parameters of the controlled object simulator 60 in FIG. 16 are adjusted, and the controlled object simulator 60 is operated accurately at a specific operating point. Then, the input pattern generation mechanism 45, so that the control target generates a typical pattern
The parameter adjustment mechanism 61, the control target simulator 60, and the command generation mechanism 12 are operated, and the outputs of the input pattern generation mechanism 45 and the control target simulator 60 are used as the output pattern and input pattern of the learning mechanism 16, respectively.

このような構成の制御方式はパターン認識機構で対象
の波形を抽象化し、制御機構であいまい性迄含む制御が
実施できる。
In the control method having such a configuration, the target waveform is abstracted by the pattern recognition mechanism, and the control including the ambiguity can be performed by the control mechanism.

次に、第25図に本発明を熱間圧延機に適用する場合の
実施例を示す。熱間圧延システムは圧延スタンド500,50
1,502,503,504,電動、又は、油圧圧下装置505,506,507,
508,509、電動機510,511,512,513,514、ルーパ515,516,
517,518,519、張力検出器520,521,522,523,524、被圧延
材525、入出力インターフェース526、パターン認識機構
13、制御機構528から構成される。圧延スタンド502,503
を拡大すると第25図の下部に示すような構成となり、例
えば、圧延スタンド502はワークロール529,530,中間ロ
ール531,532,バックアップロール533,534,から構成され
る。油圧圧下装置507によって加えられる力は、バック
アップロール533,534,中間ロール531,532,ワークロール
529,530,を介して被圧延材525に加えられ、その板厚が
制御される。また、被圧延材にロールを介して接触し、
その付属する電動機53の回転角度を制御することによっ
て被圧延材525に加わる張力をルーパ517が制御する。
Next, FIG. 25 shows an embodiment in which the present invention is applied to a hot rolling mill. Hot rolling system with rolling stands 500,50
1,502,503,504, electric or hydraulic pressure reduction device 505,506,507,
508,509, electric motor 510,511,512,513,514, looper 515,516,
517,518,519, tension detectors 520,521,522,523,524, rolled material 525, input / output interface 526, pattern recognition mechanism
13, comprising a control mechanism 528. Rolling stands 502,503
25 is expanded as shown in the lower part of FIG. 25. For example, the rolling stand 502 includes work rolls 529 and 530, intermediate rolls 531 and 532, and backup rolls 533 and 534. The force applied by the hydraulic pressure reduction device 507 includes backup rolls 533,534, intermediate rolls 531,532, and work rolls.
It is added to the material to be rolled 525 through 529, 530, and the thickness thereof is controlled. Also, it comes into contact with the material to be rolled through a roll,
By controlling the rotation angle of the attached electric motor 53, the looper 517 controls the tension applied to the material to be rolled 525.

さらに、被圧延材525には、張力計522が接触し、被圧
延材525の張力を計測する。入出力インタフェースには
張力計の出力の張力,油圧圧下装置に付随する荷重計の
出力の荷重、中間ロールに接続され、ロールを駆動する
電動機510〜514の速度,ルーパの位置,各電動機の電流
値等が入出力インタフェースに入力される。入出力イン
タフェース526に入力された制御対象の状態は、ニュー
ラルネットで構成されるパターン認識機構13に入力され
る。パターン制御機構13に入力された各種の信号のパタ
ーン(分布)、例えば、複数の張力計の信号から構成さ
れる張力分布が予め記憶されているパターンのどれに分
流されて、その成分がどのくらい含まれるかを、類似度
として抽出され、制御機構528に出力される。制御機構
では、その類似度を確信度として受け、ファジィ演算を
実施し、各アクチュエータに対する指令を決定し、入出
力インタフェースに送る。
Further, a tension meter 522 contacts the rolled material 525, and measures the tension of the rolled material 525. The input / output interface has the tension of the output of the tension meter, the output load of the load meter attached to the hydraulic pressure reduction device, the speed of the motors 510 to 514 connected to the intermediate roll and driving the roll, the position of the looper, and the current of each motor. A value or the like is input to the input / output interface. The state of the control target input to the input / output interface 526 is input to the pattern recognition mechanism 13 composed of a neural network. A pattern (distribution) of various signals input to the pattern control mechanism 13, for example, a tension distribution composed of a plurality of tensiometer signals is shunted to any of the pre-stored patterns, and how many its components are included. Is extracted as a similarity and output to the control mechanism 528. The control mechanism receives the similarity as a certainty factor, performs fuzzy arithmetic, determines a command for each actuator, and sends the command to the input / output interface.

以上の動作を第26図を用いて説明する。、例えば、複
数個の張力検出器520〜524の出力のパターンの張力パタ
ーンが、入出力インタフェース526を介してパターン認
識機構13としてのニューラルネット527に入力される。
同時に、荷重パターン,電動機510〜514の速度が作る速
度パターン,本明細書では図示しないが、圧延スタンド
500〜504の間の随所に設置された被圧延材の温度を計測
する温度計より得られる温度パターン,ルーパの回転角
度から得られる回転角度パターン,電動機の電流パター
ン等が入力される。
The above operation will be described with reference to FIG. For example, the tension patterns of the output patterns of the plurality of tension detectors 520 to 524 are input to the neural network 527 as the pattern recognition mechanism 13 via the input / output interface 526.
At the same time, a load pattern, a speed pattern created by the speeds of the motors 510 to 514, and a rolling stand (not shown)
A temperature pattern obtained from a thermometer that measures the temperature of the material to be rolled, which is installed anywhere between 500 and 504, a rotation angle pattern obtained from the rotation angle of the looper, a current pattern of the electric motor, and the like are input.

ニューラルネット527は各パターンから、予め学習し
ている典型的なパターン成分が含まれる割合を類似度と
して、推論機構から構成される制御機構528に出力す
る。
The neural network 527 outputs, as a similarity, a ratio of a typical pattern component learned in advance from each pattern to the control mechanism 528 including an inference mechanism.

次に、第27図を用いて、制御機構528の動作を説明す
る。例えば、オペレータのノウハウとして、知識ベース
に示すような、「もし、張力パターンが右下がりで、荷
重パターンが凹型で、速度パターンが凸型で、温度パタ
ーンの急激に右下がりならば、速度パターンを平坦で、
圧下指令パターンを右下がりとする。」ある場合、ニュ
ーラルネット527から張力パターンの右下がりの類似度
と、荷重パターンの凹型の類似度と、速度パターンの凸
型の類似度と、温度パターンの急激に右下がりの類似度
をそれぞれ確信度として得る。
Next, the operation of the control mechanism 528 will be described with reference to FIG. For example, as an operator's know-how, as shown in the knowledge base, "If the tension pattern is falling to the right, the load pattern is concave, the speed pattern is convex, and if the temperature pattern sharply falls to the right, the speed pattern is Flat,
The rolling command pattern is set to lower right. In some cases, the neural network 527 is convinced that the similarity of the tension pattern to the right, the concave similarity of the load pattern, the convex similarity of the speed pattern, and the similarity of the temperature pattern to the rapid downward slope are each determined. Get as a degree.

推論処理536は、知識ベース537と、上記複数の確信度
をもとにファジィ推論を実施し、圧下指令が右下がりの
パターンとなることを導く。なお、推論処理は条件部は
ミニ・マックス演算で、ルールとの適合度を求め、結論
部の重心で、アクチュエータの指令を発生する方法を用
いる。指令が、この場合、圧下指令パターンが右下がり
という結論がでたとする。その結論を受けて、指令発生
機構538は右下がりのパターンから具体的な個々の油圧
圧下装置圧下指令を作り出す。個々の指令は、アクチュ
エータの油圧圧下装置に入力される。
The inference processing 536 performs fuzzy inference based on the knowledge base 537 and the plurality of degrees of certainty, and leads to a down-draft command having a downward-sloping pattern. In the inference processing, the condition part uses a method that determines the degree of conformity with the rule by mini-max operation and generates an actuator command at the center of gravity of the conclusion part. In this case, it is assumed that the command has concluded that the rolling-down command pattern falls to the right. In response to the conclusion, the command generation mechanism 538 generates a specific individual hydraulic pressure reduction device pressure reduction command from the downward-sloping pattern. Each command is input to the hydraulic pressure reduction device of the actuator.

第28図に本発明の第25〜27図の構成を加熱炉に適用す
る場合の構成図を示す。なお、ここでは、第25〜27図と
相違する分について述べる。鋼片540は送りピッチ制御
装置541により加熱炉本体542に送りこまれる。加熱炉本
体では、バーナ543の燃焼を制御する燃料制御装置544,
燃焼するための空気を送る送風ファン制御装置545,及
び、炉内の温度分布を計測するための温度分布検出機構
546,から構成される。加熱炉の場合も、温度分布(温度
パターン)や、鋼片の送り装置の速度分布(パターン)
等をニューラルネットに入力すると、後は、熱間圧延シ
ステムと同じように制御するとよいことは自明である。
FIG. 28 shows a configuration diagram when the configuration of FIGS. 25 to 27 of the present invention is applied to a heating furnace. Here, only differences from FIGS. 25 to 27 will be described. The billet 540 is sent to the heating furnace main body 542 by the feed pitch control device 541. In the heating furnace body, a fuel control device 544 for controlling the combustion of the burner 543,
Blower fan controller 545 for sending air for combustion, and temperature distribution detection mechanism for measuring the temperature distribution in the furnace
546. In the case of a heating furnace, temperature distribution (temperature pattern) and speed distribution (pattern) of the billet feeder
It is self-evident that the same control as in the hot rolling system can be performed after the above is input to the neural network.

さらに、連鋳を例に本発明の適用例を述べる。第29図
は連鋳設備を示すものである。転炉から供給された溶解
した鋼材550は複数のロールの間を通ってロールに冷却
されつつ、鋼材となる。第29図ではロール1本に電動機
が接続されているが、実際は各ロール551に電動機552が
接続されている。また、鋼材550の表面温度は直接図示
しないが、複数の温度検出器により、鋼材550の表面温
度分布(パターン)が計測され入出力インタフェースに
入力される。電磁撹拌器553は、鋼材が溶解されている
状態で、電磁力で撹拌し、鋼材の材質を一定にするもの
である。この場合、温度パターン、複数個からなるロー
ル551の速度パターンを検出し、制御する。パターン検
出や制御方法は、熱間圧延と同様である。
Further, an application example of the present invention will be described by taking continuous casting as an example. FIG. 29 shows a continuous casting facility. The melted steel material 550 supplied from the converter becomes a steel material while being cooled by the rolls between the plurality of rolls. Although an electric motor is connected to one roll in FIG. 29, an electric motor 552 is actually connected to each roll 551. Although the surface temperature of the steel material 550 is not shown directly, the surface temperature distribution (pattern) of the steel material 550 is measured by a plurality of temperature detectors and input to the input / output interface. The electromagnetic stirrer 553 stirs by electromagnetic force in a state where the steel material is melted, and makes the material of the steel material constant. In this case, a temperature pattern and a speed pattern of the plurality of rolls 551 are detected and controlled. The pattern detection and control method is the same as in hot rolling.

なお本発明は、高炉や、鍍金曹等のプロセスラインに
適用できる。
The present invention can be applied to a process line for a blast furnace, a plating bath, or the like.

なお、本発明の具体例として鉄鋼システムを用いて実
施例を説明してきたが、制御対象1,各種アクチユエータ
6,7,8,9,10,11は圧延機システムに限定する必要はな
く、一般の制御対象やアクチユエータ及びコントローラ
に適用できるのは自明である。例えば、鉄道運行管理シ
ステムのように、列車ダイヤパターンを認識し、各種の
ダイヤ組替えルールに従つて、遅れた列車を正常ダイヤ
に戻すようなシステムの制御に利用できる。即ち、列車
の運行をダイヤグラムで表現し、パターン認識機構13で
遅れた特徴を抽出する。次に、その特徴量を基に推論機
構は、例えば、列車の追越は駅で実施する等の各種ルー
ルを用いダイヤを作成する。その推論機構の結果を受
け、指令計算機構33は、個別の列車の運転指令を発生す
る。アクチユエータである。列車は、前記指令に従つて
運転する。
Although the embodiment has been described using a steel system as a specific example of the present invention, the control target 1, various actuators
6,7,8,9,10,11 need not be limited to the rolling mill system, and it is obvious that they can be applied to general controlled objects, actuators and controllers. For example, the present invention can be used for controlling a system such as a railway operation management system that recognizes a train schedule pattern and returns a delayed train to a normal schedule according to various schedule change rules. That is, the train operation is represented by a diagram, and the pattern recognition mechanism 13 extracts delayed features. Next, based on the feature amount, the inference mechanism creates a diagram using various rules such as, for example, passing trains at a station. In response to the result of the inference mechanism, the command calculation mechanism 33 generates an operation command for an individual train. Actuator. The train operates according to the command.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば、複数の制御対象から得られる複数の
状態量を組み合わせてパターンとすることにより、複数
の制御対象全体をとらえて、このパターンに含まれる特
徴的なパターンの類似度を求め、各特徴的なパターンの
類似度を確信度として、確信度と制御対象に対する操作
量を予め定義した関数から制御対象の操作量を決定す
る。これによって、システム全体を最適化する操作量を
決定することができると共に、熟練オペレータのノウハ
ウをそのまま知識として利用できるので最適な制御を行
うことができる。
According to the present invention, by combining a plurality of state quantities obtained from a plurality of control targets into a pattern, the entire control target is captured, and the similarity of a characteristic pattern included in the pattern is obtained. Using the similarity of each characteristic pattern as a certainty factor, the operation amount of the control target is determined from a function in which the certainty factor and the operation amount for the control target are defined in advance. As a result, the amount of operation for optimizing the entire system can be determined, and the know-how of a skilled operator can be directly used as knowledge, so that optimal control can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の一実施例の構成図、第2図は本発明を
圧延機制御システムに適用した実施例、第3図はパター
ン認識構成図、第4図は指令発生機構図、第5図は操作
量決定手段の構成図、第6図は知識ベース構成図、第7
図は操作量決定手段の動作説明図、第8図はプロダクシ
ヨン機構の動作説明図、第9図は指令値計算手段の構成
図、第10図は入力切換え装置の構成、第11図は学習機構
の構成、第12図は学習制御機構とノードの荷重関数との
関連図、第13図は学習制御機構の基本処理図、第14図は
記憶構成の構成図、第15図はパターン認識機構図、第16
図は学習機構にシミユレータを備えた時の構成図、第17
図はパターン認識機構の動作説明図、第18図は入力パタ
ーン例、第19図はパターン認識機構の出力の説明図、第
20図,第21図は圧延材の時間的変化の説明図、第22図は
プロダクシヨンルールとフアジイルールの一例を示した
図、第23図は類似度を操作量へ変換する方法の説明図、
第24図は入力波形の処理状況の説明図、第25図は熱間圧
延システムの構成図、第26図は、熱間システムの特徴抽
出部の具体例、第27図は制御機能の動作図、第28図は加
熱炉の構成図、第29図は連鋳の構成図である。 1……制御対象、13……パターン認識機構、12……指令
発生機構、16……学習機構、19,27,29……中間層、30…
…出力層、31……入力層。
FIG. 1 is a block diagram of one embodiment of the present invention, FIG. 2 is an embodiment in which the present invention is applied to a rolling mill control system, FIG. 3 is a pattern recognition block diagram, FIG. 5 is a block diagram of the operation amount determining means, FIG. 6 is a knowledge base block diagram, FIG.
FIG. 8 is an explanatory diagram of the operation of the operation amount determining means, FIG. 8 is an explanatory diagram of the operation of the production mechanism, FIG. 9 is a configuration diagram of the command value calculation device, FIG. 10 is a configuration of the input switching device, and FIG. Structure of the mechanism, FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the learning control mechanism and the weight function of the node, FIG. 13 is a basic processing diagram of the learning control mechanism, FIG. 14 is a configuration diagram of the storage configuration, and FIG. 15 is a pattern recognition mechanism. Fig. 16,
The figure shows the configuration when the learning mechanism is equipped with a simulator.
FIG. 18 is an explanatory diagram of the operation of the pattern recognition mechanism, FIG. 18 is an example of an input pattern, FIG.
Fig. 20, Fig. 21 is an explanatory diagram of a temporal change of a rolled material, Fig. 22 is a diagram showing an example of a production rule and a fuzzy rule, Fig. 23 is an explanatory diagram of a method of converting a similarity into an operation amount,
FIG. 24 is an explanatory diagram of the processing status of an input waveform, FIG. 25 is a configuration diagram of a hot rolling system, FIG. 26 is a specific example of a feature extracting unit of the hot rolling system, and FIG. 27 is an operation diagram of a control function FIG. 28 is a block diagram of the heating furnace, and FIG. 29 is a block diagram of the continuous casting. 1 ... controlled object, 13 ... pattern recognition mechanism, 12 ... command generation mechanism, 16 ... learning mechanism, 19, 27, 29 ... middle layer, 30 ...
... output layer, 31 ... input layer.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C21D 9/00 101 G05B 13/02 Q 9154−4E B21B 37/00 116B F27B 9/40 9154−4E 116P G05B 13/02 9154−4E 137A 9154−4E BBK 9154−4E Z (72)発明者 中嶋 正明 茨城県日立市大みか町5丁目2番1号 株式会社日立製作所大みか工場内 (56)参考文献 特開 昭61−180304(JP,A) 特開 平2−157981(JP,A) 特開 平2−170906(JP,A) 特開 平1−183703(JP,A) 特開 平2−165201(JP,A) 特開 平3−266007(JP,A) 特開 平2−244203(JP,A) 特開 平4−90001(JP,A) 特開 平4−70906(JP,A) 特開 平4−90002(JP,A) 特開 平2−165388(JP,A) 日立評論 71[8](平1−8)堺俊 夫ほか5名「ファジィ理論による形状制 御」P.803−808──────────────────────────────────────────────────の Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Office reference number FI Technical indication location C21D 9/00 101 G05B 13/02 Q 9154-4E B21B 37/00 116B F27B 9/40 9154-4E 116P G05B 13/02 9154-4E 137A 9154-4E BBK 9154-4EZ Z (72) Inventor Masaaki Nakajima 5-2-1 Omikacho, Hitachi City, Ibaraki Pref. Hitachi, Ltd. Omika Plant (56) References JP JP-A-61-180304 (JP, A) JP-A-2-1577981 (JP, A) JP-A-2-170906 (JP, A) JP-A-1-183703 (JP, A) JP-A-2-165201 (JP) JP-A-3-266007 (JP, A) JP-A-2-244203 (JP, A) JP-A-4-90001 (JP, A) JP-A-4-70906 (JP, A) 4-9002 (J P, A) JP-A-2-165388 (JP, A) Hitachi Review 71 [8] (1-8) Toshio Sakai and 5 others "Shape control by fuzzy theory" 803-808

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】被圧延材を複数の圧延機により圧延する圧
延システムの少なくとも各圧延機に備えられた検出器か
らアクチュエータの状態量として検出される圧延機のロ
ールを駆動する電動機の速度と被圧延材の板厚を制御す
る圧下装置の荷重及び各圧延機の出側に備えられた検出
器から被圧延材の状態量として検出される被圧延材の温
度と張力のうち少なくとも1つの状態量に基づいて前記
複数の圧延機の各々が有する圧下装置の圧下量及び電動
機の速度を制御する制御装置において、 前記検出される電動機の速度及び圧下装置の荷重及び被
圧延材の温度及び被圧延材の張力のうち少なくとも1つ
の状態量を前記各圧延機に備えた検出器又は前記各圧延
機の出側に備えた検出器から入力する入力部と、該入力
部から入力される状態量について生成した複数のパター
ンを予め記憶し、該入力される状態量を前記被圧延材の
進行方向に沿って組み合わせて生成したパターンと該予
め記憶されたパターンとの類似度を該予め記憶された複
数のパターンのそれぞれについて求め、該記憶された複
数のパターンに対する類似度それぞれ出力する出力部と
を備えたパターン認識手段と、 前記パターン認識手段に記憶されている複数のパターン
のそれぞれについて確信度と速度パターンとの関係及び
確信度と圧下指令パターンとの関係を定義したメンバー
シップ関数を記憶し、前記パターン認識手段が出力する
類似度を入力すると共に、該類似度を確信度として前記
記憶されたメンバーシップ関数から速度パターン及び圧
下指令パターンを推論し、該推論された速度パターン及
び圧下指令パターンに基づいて前記各圧延機の電動機の
速度及び圧下装置の圧下量を決定する指令発生機構と、 を備えたことを特徴とする制御装置。
A speed of an electric motor driving a roll of a rolling mill, which is detected as a state quantity of an actuator from a detector provided in at least each rolling mill of a rolling system for rolling a material to be rolled by a plurality of rolling mills, and At least one state quantity among the load of the rolling-down device for controlling the thickness of the rolled material and the temperature and tension of the material to be rolled detected as the state quantity of the material to be rolled detected from the detector provided on the output side of each rolling mill. A control device that controls the amount of reduction of the reduction device and the speed of the electric motor that each of the plurality of rolling mills has based on the following. The detected speed of the electric motor, the load of the reduction device, the temperature of the material to be rolled, and the material to be rolled The input unit for inputting at least one state quantity among the tensions from a detector provided on each rolling mill or a detector provided on the output side of each rolling mill, and the state quantity input from the input unit A plurality of generated patterns are stored in advance, and the degree of similarity between a pattern generated by combining the input state quantities along the traveling direction of the material to be rolled and the previously stored pattern is stored in the plurality of stored patterns. Pattern recognizing means comprising: an output unit that obtains each of the patterns and outputs a similarity to each of the plurality of stored patterns; and a certainty factor and a speed for each of the plurality of patterns stored in the pattern recognizing means. A membership function that defines a relationship between the pattern and a certainty factor and a reduction command pattern is stored, and the similarity output by the pattern recognition means is input, and the stored member is used as the certainty factor for the similarity. A speed pattern and a rolling command pattern are inferred from the ship function, and the inferred speed pattern and the rolling command pattern are deduced. And a command generation mechanism for determining the speed of the electric motor of each of the rolling mills and the amount of reduction of the reduction device based on the following.
【請求項2】被圧延材を複数の圧延機により圧延する圧
延システムの少なくとも各圧延機に備えられた検出器か
らアクチュエータの状態量として検出される圧延機のロ
ールを駆動する電動機の速度と被圧延材の板厚を制御す
る圧下装置の荷重及び各圧延機の出側に備えられた検出
器から被圧延材の状態量として検出される被圧延材の温
度と張力のうち少なくとも1つの状態量に基づいて前記
複数の圧延機の各々が有する圧下装置の圧下量及び電動
機の速度を制御する制御方法において、 前記電動機の速度及び圧下装置の荷重及び被圧延材の温
度及び被圧延材の張力のうち少なくとも1つの状態量を
前記各圧延機に備えた検出器又は前記各圧延機の出側に
備えた検出器から入力し、 予め記憶した該入力される状態量について生成した複数
のパターンと、該入力される状態量を前記被圧延材の進
行方向に沿って生成したパターンとの類似度を求め、 前記記憶されている複数のパターンのそれぞれについて
確信度と速度パターンとの関係及び確信度と圧下指令パ
ターンとの関係を定義したメンバーシップ関数を予め記
憶し、 前記求められた類似度を入力すると共に、該類似度を確
信度として前記記憶されたメンバーシップ関数から速度
パターン及び圧下指令パターンを推論し、該推論された
速度パターン及び圧下指令パターンに基づいて前記各圧
延機の電動機の速度及び圧下装置の圧下量を決定するこ
とを特徴とする制御方法。
2. The speed of an electric motor driving a roll of a rolling mill, which is detected as a state quantity of an actuator from at least a detector provided in each rolling mill of a rolling system for rolling a material to be rolled by a plurality of rolling mills, and At least one state quantity among the load of the rolling-down device for controlling the thickness of the rolled material and the temperature and tension of the material to be rolled detected as the state quantity of the material to be rolled detected from the detector provided on the output side of each rolling mill. In a control method of controlling the amount of reduction of the reduction device and the speed of the electric motor that each of the plurality of rolling mills has based on, the speed of the electric motor, the load of the reduction device, the temperature of the material to be rolled, and the tension of the material to be rolled. At least one of the state quantities is input from a detector provided in each of the rolling mills or a detector provided on the output side of each rolling mill, and a plurality of parameters generated for the input state quantities stored in advance are stored. And the degree of similarity between the input state quantity and the pattern generated along the traveling direction of the material to be rolled, and the relationship between the certainty factor and the speed pattern for each of the plurality of stored patterns. And a membership function that defines the relationship between the certainty factor and the reduction command pattern is stored in advance, and the obtained similarity is input, and the similarity is used as the certainty factor to calculate the speed pattern and the speed from the stored membership function. A control method comprising: inferring a reduction command pattern; and determining a speed of a motor and a reduction amount of a reduction device of each rolling mill based on the inferred speed pattern and the reduction command pattern.
【請求項3】搬送装置により搬送される鋼板を複数のバ
ーナーで加熱する加熱炉であって、該鋼板が搬送される
搬送速度及び前記炉内の温度を状態量として検出する複
数の検出器から検出される検出信号に基づいて該バーナ
ーへ供給する燃料を制御する制御装置において、 前記複数の検出器により検出された状態量を入力する入
力部と、前記複数の検出器で検出できる前記炉内の温度
又は前記鋼板の搬送速度の少なくとも一方の状態量を前
記鋼板の進行方向に沿って組み合わせて生成した複数の
パターンを予め記憶し、該入力部から入力された状態量
と前記予め記憶したパターンとの類似度を該記憶した複
数のパターンのそれぞれについて求め、該複数のパター
ンに対する類似度を出力する出力部とを備えたパターン
認識部と、 前記パターン認識手段に記憶されている複数のパターン
のそれぞれについて確信度と前記バーナーの燃焼パター
ンとの関係を定義したメンバーシップ関数を記憶し、前
記パターン認識手段が出力する類似度を入力すると共
に、該類似度を確信度として前記記憶されたメンバーシ
ップ関数から前記バーナーの燃焼パターンを推論すると
共に該決定された燃焼パターンに基づいて前記各バーナ
ーへ供給する燃料を決定する指令発生機構とを備えたこ
とを特徴とする制御装置。
3. A heating furnace for heating a steel sheet conveyed by a conveying device by a plurality of burners, comprising a plurality of detectors for detecting a conveying speed at which the steel sheet is conveyed and a temperature in the furnace as a state quantity. A control device for controlling fuel supplied to the burner based on a detected detection signal, comprising: an input unit for inputting a state quantity detected by the plurality of detectors; and an inside of the furnace that can be detected by the plurality of detectors. A plurality of patterns generated by combining at least one state quantity of the temperature or the conveyance speed of the steel sheet along the traveling direction of the steel sheet are stored in advance, and the state quantity input from the input unit and the previously stored pattern are stored. A pattern recognizing unit comprising: an output unit that obtains a similarity between the plurality of stored patterns for each of the stored patterns; and an output unit that outputs a similarity to the plurality of patterns. For each of the plurality of patterns stored in the recognition means, a membership function defining the relationship between the degree of certainty and the combustion pattern of the burner is stored, and the similarity output from the pattern recognition means is input, and the similarity is output. A command generation mechanism for inferring a combustion pattern of the burner from the stored membership function as a degree of certainty and determining fuel to be supplied to each burner based on the determined combustion pattern. Characteristic control device.
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